[發(fā)明專利]基于功率量的柔性控制器保護方法

在審

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• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112290517A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 馬洲俊;張明;黃文燾;王杰;陳少宇;邰能靈;朱紅;高聰哲;田浩;夏冰;馬迪;楊斌;許洪華;王春寧
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南京供電分公司;上海交通大學;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 奚銘

基于功率量的柔性控制器保護方法，檢測整流側和逆變側正負極的電流，以及整流側和逆變側正負極線路的線路保護裝置安裝處的電壓，記柔性控制器整流側正極直流功率和逆變側負極直流功率之和為P_KM，整流側負極直流功率和逆變側正極直流功率之和為P_MK，定義P_KM和P_MK為差分功率，如果差分功率幅值超出限值，則判定柔性控制器中的直流連接線路存在單極接地故障或雙極短路故障；否則認為無單極接地故障或雙極短路故障發(fā)生。本發(fā)明能夠在故障切除及故障穿越過程中抑制故障帶來的影響，減小故障影響的范圍，從而提高系統(tǒng)的故障穩(wěn)定性；本發(fā)明提出的自適應整定門檻值的自適應功率縱聯(lián)差動保護方法，可以更加清晰快速的確定故障類型，保證換流設備的安全。

技術領域

本發(fā)明屬于電力技術領域，涉及柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)中的柔性控制器的保護，為一種基于功率量的柔性控制器保護方法。

背景技術

柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)中的關鍵設備是柔性控制器，其控制策略與故障特性是控制與保護方案的基礎。針對柔性直流配電網(wǎng)故障，已有一些控制保護方法被提出。但是由于柔性控制器的工作狀態(tài)復雜，控制與保護的復雜程度大大增加，其故障特性也不同于通常直流輸電系統(tǒng)現(xiàn)有元器件的故障特性。因此，柔性控制器的控制保護需要進行專門的研究與設計。在直流系統(tǒng)保護與控制領域，國內的研究主要集中在電壓源型直流輸、配電系統(tǒng)的故障識別與隔離技術，對于柔性控制器的保護方法并未成熟。

參考文獻[1-2]提出了柔性直流輸電系統(tǒng)控制保護方案配置及直流系統(tǒng)故障下相關的控制保護策略。其故障處理與隔離主要依靠直流系統(tǒng)固定模式的調控，缺乏一定的靈活性。直流控制器規(guī)模，單一饋線及設備故障時，依靠閉鎖或重啟系統(tǒng)的方式將嚴重降低系統(tǒng)的可用率。而且所提出的保護方案基于直流輸電線路，不完全適用于柔性控制器。

為實現(xiàn)配電電網(wǎng)故障的有效隔離，參考文獻[3-4]提出了基于配電自動化技術的故障處理技術。配網(wǎng)保護與自動化技術的結合為直流系統(tǒng)故障的控制保護技術的研究提供了一定的借鑒，將直流系統(tǒng)保護與控制相結合是實現(xiàn)直流故障有效隔離的新思路。

參考文獻[5-6]提出了幾種柔性直流輸電線路的故障控制與保護方法，在輸電線路上能有效作用，但對硬件設備有著額外的要求。

上述方法均針對交流系統(tǒng)或柔性直流輸電線路展開分析，而柔性控制器的設備組成、故障類型等均與二者不同，上述方法并不能完全適用。

參考文獻

[1]蔡新紅,趙成勇.模塊化多電平換流器型高壓直流輸電系統(tǒng)控制保護體系框架[J].電力自動化設備,2013,09:157-163.

[2]劉劍,邰能靈,范春菊,黃文燾.柔性直流輸電線路故障處理與保護技術評述[J].電力系統(tǒng)自動化,2015,20:158-167.

[3]許烽,徐政,傅闖.多端直流輸電系統(tǒng)直流側故障的控制保護策略[J].電力系統(tǒng)自動化,2012,06:74-78.

[4]高厚磊,龐清樂,李尚振,亓延峰,王志濤.基于Multi-agent的智能饋線自動化自愈控制[J].高電壓技術,2013,05:1218-1224.

[5]韓偉,徐玲玲.靈寶換流站控制/直流保護系統(tǒng)與閥的接口設計[J].高電壓技術,2005,02:48-49.

[6]周猛,向往,林衛(wèi)星,文勁宇,左文平.柔性直流電網(wǎng)直流線路故障主動限流控制[J].電網(wǎng)技術,2018,42(07):2062-2072.

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：現(xiàn)有技術主要針對柔性直流配電網(wǎng)的線路保護，而直流配電網(wǎng)的電氣結構有別于柔性控制器，以往的線路保護方法不能直接應用于器件保護，現(xiàn)有技術缺乏對柔性直流配電網(wǎng)中柔性控制器器件的有效保護方法。